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CN111508655B - 一种接插件用混装水密软电缆的制造方法 - Google Patents

一种接插件用混装水密软电缆的制造方法 Download PDF

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CN111508655B CN202010362606.5A CN202010362606A CN111508655B CN 111508655 B CN111508655 B CN 111508655B CN 202010362606 A CN202010362606 A CN 202010362606A CN 111508655 B CN111508655 B CN 111508655B
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Abstract

本发明公开了一种接插件用混装水密软电缆及其制造方法，包括第一对绞通信单元、第二对绞通信单元、动力单元、填充单元、控制单元、内护套和外护套；在所述内护套的内部沿其轴向还套接设有第一对绞通信单元，且在所述内护套的外部沿其轴向还间隔套接设有外护套；所述内护套和外护套之间形成一环形区域，并沿其圆周方向分为内外两层，内层为动力与通信混装层，外层为控制层；在所述动力与通信混装层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个第二对绞通信单元和动力单元，且在所述控制层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个填充单元和控制单元。本发明具有良好的水密性、柔软性、抗拉性、抗干扰强等性能。

Description

一种接插件用混装水密软电缆的制造方法
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种接插件用混装水密软电缆的制造方法。
背景技术
目前国内自主生产的接插件用水密缆最大工作水深仅为7000 米，尚不满足深水密接插件的应用需求，因此研究全海深水密缆的结构设计、成型工艺，实现水密缆在超高水压下的全海水密性及结构稳定性，已成为当下趋势。
现有的接插件用水密缆一般采用乙丙绝缘+氯丁护套或聚乙烯绝缘+聚氨酯护套的结构；而对于电力和通信混装的接插件用水密缆，采用乙丙绝缘的水密缆通信传输效果差，只能选用聚乙烯绝缘，但聚氨酯护套与接插件硫化时的连接效果没有氯丁护套连接牢固，也会影响接插件使用的最大水深。对于电力与通信混装的水密缆，结构设计的稳定性对于电缆在水压下受力有很好支撑，可以很大程度上延长电缆的使用寿命；另外，接插件用水密缆需要穿仓使用，这就要求电缆需要具备一定的柔软性和抗拉性。因此，以上问题亟需解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种接插件用混装水密软电缆的制造方法，其具有良好的水密性、柔软性、抗拉性、抗干扰强等性能。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种接插件用混装水密软电缆的制造方法，其混装水密软电缆包括第一对绞通信单元、第二对绞通信单元、动力单元、填充单元、控制单元、内护套和外护套；在所述内护套的内部沿其轴向还套接设有第一对绞通信单元，且在所述内护套的外部沿其轴向还间隔套接设有外护套；在所述内护套与所述第一对绞通信单元之间沿圆周方向还套接设有屏蔽层，且所述屏蔽层由铝塑复合带和镀锡铜丝编织而成；所述内护套和外护套之间形成一环形区域，并沿其圆周方向分为内外两层，内层为动力与通信混装层，外层为控制层；在所述动力与通信混装层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个第二对绞通信单元和动力单元，且在所述控制层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个填充单元和控制单元；在所述第一对绞通信单元、每一所述第二对绞通信单元以及每一所述动力单元的导体表面沿其圆周方向还设有绝缘层；其创新点在于包括以下步骤：
（1）拉丝和退火：铜包铝合金线经拉丝机内的高精度拉丝模具生产出单丝,然后将单丝经烘箱进行高温退火软化，并用水管进行自然冷水冷却、吹气烘干后形成铜箔丝，再卷绕至线盘上；
（2）束绞：将铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合，且其覆盖率为100%；
（3）绝缘挤出：当挤出机内部机筒温度达到350℃~390℃时，利用螺杆旋转的推力，将耐温等级高于200℃的氟塑料通过成型模具均匀连续地包覆在导体上，冷却后定型；
（4）成缆：将第一对绞通信单元放置在中心，且在其外部间隔套接动力与通信混装层，并保证电缆整体地圆整和稳定性，然后将控制层间隔套接在最外部，且动力与通信混装层以及控制层的线芯同向绞合，然后在控制层的外部绕一层包带扎紧，使电缆整体柔软且避免其松散；
（5）编织：按照不同的电缆规格选取铝塑复合带和镀锡铜丝，将铝塑复合带的铝面朝外，镀锡铜丝在高速编织机上进行编织，且编织覆盖密度≥80%；
（6）外护套挤出：利用高精度挤橡机对水密型氯丁护套料进行挤压熔融，再经挤出模具定型后均匀包覆在缆芯外面；同时通过蒸汽管道对护套层进行硫化，护套挤出的同时在线进行喷码印字。
优选的，在上述步骤（1）中，生产出的单丝直径为0.080~0.400mm, 且一次可同时拉制16根单丝；烘箱的温度为500~600℃，水管的长度为2~3米。
优选的，在上述步骤（2）中，铜箔丝的线径为0.10±0.001mm，宽度为0.35±0.02mm，厚度0.025±0.001mm；防弹丝由多芳基纤维制成，且其常规尺寸为200D~1000D,拉伸强度为25cN/dtex，模量为600 cN/dtex。
优选的，在上述步骤（6）中，水密型氯丁护套料的配方配比为氯丁橡胶：50%~55%、炭黑N990：13%~15%、炭黑550：21%~23%、氧化锌：2%-4%、氧化镁：2%-4%、硫磺：0.5%-1.5%；蒸汽管道的蒸汽压力控制在1.2MPa~1.4MPa，温度控制在150℃~200℃，挤出表面无气孔。
本发明的有益效果：
（1）本发明中第一对绞通信单元、第二对绞通信单元和动力单元的导体均采用防弹丝和铜箔丝共同绞合，增加了电缆的柔软性能，提升了电缆的载流能力，提高了电缆整体的抗使用环境性能以及抗老化使用寿命；
（2）本发明中第一对绞通信单元、第二对绞通信单元和动力单元的导体均采用防弹丝作为加强芯，其具有较大的弹性，能够承受频繁扭转的使用环境，从而使得导体具有一定的柔软性以及较好的防拉断性能，可以满足反复弯曲或拖曳的使用环境；
（3）本发明中动力与通信混装层采用第二对绞通信单元与动力单元交错间隔分布，且将动力单元的外径增大至与第二对绞通信单元的外径相一致，从而减少了通信单元之间的相互干扰，加强了电缆的整体稳定性；
（4）本发明中内护套和外护套均采用水密型氯丁护套，从而提升了电缆护层的柔软度、抗撕性能、吸水性能和弹性模量。
附图说明
为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种接插件用混装水密软电缆的结构示意图。
其中，1-第一对绞通信单元；2-屏蔽层；3-动力单元；4-填充单元；5-内护套；6-外护套；7-第二对绞通信单元；8-控制单元。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的一种接插件用混装水密软电缆，包括第一对绞通信单元1、第二对绞通信单元7、动力单元3、填充单元4、控制单元8、内护套5和外护套6；如图1所示，在内护套5的内部沿其轴向还套接设有第一对绞通信单元1，且在内护套5与第一对绞通信单元1之间沿圆周方向还套接设有屏蔽层2，该屏蔽层2分别与第一对绞通信单元1的外表面以及内护套5的内表面抵紧贴合；在内护套5的外部沿其轴向还间隔套接设有外护套6，且该内护套5和外护套6之间形成一环形区域，并沿其圆周方向分为内外两层，内层为动力与通信混装层，外层为控制层。其中，屏蔽层2由铝塑复合带和镀锡铜丝编织而成，且其编织覆盖密度不小于80%，使得屏蔽层2的结构更加稳固可靠，且其控制屏蔽效果达到100%。
本发明在动力与通信混装层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个第二对绞通信单元7和动力单元3，且每一个第二对绞通信单元7和动力单元3之间均相互抵紧贴合在一起，并分别抵紧在内护套5的外表面以及控制层的内表面上；如图1所示，在控制层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个填充单元4和控制单元8，且每一个填充单元4和控制单元8之间均相互抵紧贴合在一起，并分别抵紧在动力与通信混装层的外表面以及外护套6的内表面上；其中，每一个第二对绞通信单元7的外径与对应动力单元3的外径均相一致，使电缆整体结构更加圆整。本发明动力与通信混装层采用第二对绞通信单元7与动力单元3交错间隔分布，从而减少了通信单元之间的相互干扰，加强了电缆的整体稳定性；
本发明中第一对绞通信单元1、每一个第二对绞通信单元7以及每一个动力单元3的导体均包括防弹丝和铜箔丝；如图1所示，每一个防弹丝均设为加强芯，其能够承受频繁扭转使用环境，且其优异的耐卷绕、耐移动疲劳性能够保证使用寿命；在每一个防弹丝外还缠绕一层铜箔丝，且二者之间共同绞合，提升了电缆的载流能力，提高了电缆整体的抗使用环境性能以及抗老化使用寿命。
如图1所示，在第一对绞通信单元1、每一个第二对绞通信单元7以及每一个动力单元3的导体表面沿其圆周方向还设有绝缘层，每一个绝缘层均采用氟塑料，具有更好的传输性能和相同电压等级下更薄绝缘厚度，从而减少了间隙；为了配合氯丁护套采用硫化管道高温生产的工艺，氟塑料的耐温等级均高于200℃。
本发明采用内护套5，既使屏蔽层2与外层绝缘接触，又使得动力与通信混装层可以完美分布；如图1所示，内护套5和外护套6均采用水密型氯丁护套，且其抗撕强度≥7MPa，吸水量≤10mg/cm2；通过采用水密型氯丁护套，提升了内护套5和外护套6的柔软度、抗撕性能、吸水性能和弹性模量等性能。
本发明的一种接插件用混装水密软电缆的制造方法，包括以下步骤：
（1）拉丝和退火：铜包铝合金线经拉丝机内的高精度拉丝模具生产出单丝,然后将单丝经烘箱进行高温退火软化，并用水管进行自然冷水冷却、吹气烘干后形成铜箔丝，再卷绕至线盘上；
在上述步骤中，生产出的单丝直径为0.080~0.400mm, 且一次可同时拉制16根单丝；烘箱的温度为500~600℃，水管的长度为2~3米。
（2）束绞：将铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合，且其覆盖率为100%；
在上述步骤中，铜箔丝的线径为0.10±0.001mm，宽度为0.35±0.02mm，厚度0.025±0.001mm；防弹丝由多芳基纤维制成，且其常规尺寸为200D~1000D,拉伸强度为25cN/dtex，模量为600 cN/dtex，具有优异的抗疲劳，耐弯曲性能，可以耐400℃以上的高温，用作电线电缆填充增强。
（3）绝缘挤出：当挤出机内部机筒温度达到350℃~390℃时，利用螺杆旋转的推力，将耐温等级高于200℃的氟塑料通过成型模具均匀连续地包覆在导体上，冷却后定型；
在上述步骤中，需采用高精度测偏仪、凹凸仪来监控绝缘厚度、外径及表面质量；氟塑料一般采用耐温等级高于200℃的F46型、F40型等。
（4）成缆：将第一对绞通信单元1放置在中心，且在其外部间隔套接动力与通信混装层，并保证电缆整体地圆整和稳定性，然后将控制层间隔套接在最外部，且动力与通信混装层以及控制层的线芯同向绞合，然后在控制层的外部绕一层包带扎紧，使电缆整体柔软且避免其松散；
在上述步骤中，动力与通信混装层内交错间隔均布有第二对绞通信单元7和动力单元3，保证电缆整体地圆整和稳定性；控制层内交错间隔均布设有控制单元8和填充单元4，其中，填充单元4为填充条，用于填满间隙。
（5）编织：按照不同的电缆规格选取铝塑复合带和镀锡铜丝，将铝塑复合带的铝面朝外，镀锡铜丝在高速编织机上进行编织，且编织覆盖密度≥80%。
（6）外护套挤出：利用高精度挤橡机对水密型氯丁护套料进行挤压熔融，再经挤出模具定型后均匀包覆在缆芯外面；同时通过蒸汽管道对护套层进行硫化，护套挤出的同时在线进行喷码印字。
在上述步骤中，水密型氯丁护套料的配方配比为氯丁橡胶：50%~55%、炭黑N990：13%~15%、炭黑550：21%~23%、氧化锌：2%-4%、氧化镁：2%-4%、硫磺：0.5%-1.5%；蒸汽管道的蒸汽压力控制在1.2MPa~1.4MPa，温度控制在150℃~200℃，挤出表面无气孔。
在上述步骤护套挤制过程中，需采用高精度测偏仪、凹凸仪来监控护套厚度、外径及表面质量。
本发明在电缆生产、检测完成后，根据接插件需求长度对电缆进行裁剪，采用氯丁胶对电缆和接插头进行硫化组合，硫化采用真空热硫化，硫化温度为150℃~180℃，时间为15min，相同氯丁材料可以保证材料地粘合度，且在真空状态下硫化，硫化端不会有气泡，从而加强了接插件地水密性能。
本发明的有益效果：
（1）本发明中第一对绞通信单元1、第二对绞通信单元7和动力单元3的导体均采用防弹丝和铜箔丝共同绞合，增加了电缆的柔软性能，提升了电缆的载流能力，提高了电缆整体的抗使用环境性能以及抗老化使用寿命；
（2）本发明中第一对绞通信单元1、第二对绞通信单元7和动力单元3的导体均采用防弹丝作为加强芯，其具有较大的弹性，能够承受频繁扭转的使用环境，从而使得导体具有一定的柔软性以及较好的防拉断性能，可以满足反复弯曲或拖曳的使用环境；
（3）本发明中动力与通信混装层采用第二对绞通信单元7与动力单元3交错间隔分布，且将动力单元3的外径增大至与第二对绞通信单元7的外径相一致，从而减少了通信单元之间的相互干扰，加强了电缆的整体稳定性；
（4）本发明中内护套和外护套均采用水密型氯丁护套，从而提升了电缆护层的柔软度、抗撕性能、吸水性能和弹性模量。
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (4)

1.一种接插件用混装水密软电缆的制造方法，其混装水密软电缆包括第一对绞通信单元、第二对绞通信单元、动力单元、填充单元、控制单元、内护套和外护套；在所述内护套的内部沿其轴向还套接设有第一对绞通信单元，且在所述内护套的外部沿其轴向还间隔套接设有外护套；在所述内护套与所述第一对绞通信单元之间沿圆周方向还套接设有屏蔽层，且所述屏蔽层由铝塑复合带和镀锡铜丝编织而成；所述内护套和外护套之间形成一环形区域，并沿其圆周方向分为内外两层，内层为动力与通信混装层，外层为控制层；在所述动力与通信混装层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个第二对绞通信单元和动力单元，且在所述控制层内沿其圆周方向还交错间隔均布设有数个填充单元和控制单元；在所述第一对绞通信单元、每一所述第二对绞通信单元以及每一所述动力单元的导体表面沿其圆周方向还设有绝缘层；其特征在于包括以下步骤：
（1）拉丝和退火：铜包铝合金线经拉丝机内的高精度拉丝模具生产出单丝,然后将单丝经烘箱进行高温退火软化，并用水管进行自然冷水冷却、吹气烘干后形成铜箔丝，再卷绕至线盘上；
（2）束绞：将铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合，且其覆盖率为100%；
（3）绝缘挤出：当挤出机内部机筒温度达到350℃~390℃时，利用螺杆旋转的推力，将耐温等级高于200℃的氟塑料通过成型模具均匀连续地包覆在导体上，冷却后定型；
（4）成缆：将第一对绞通信单元放置在中心，且在其外部间隔套接动力与通信混装层，并保证电缆整体地圆整和稳定性，然后将控制层间隔套接在最外部，且动力与通信混装层以及控制层的线芯同向绞合，然后在控制层的外部绕一层包带扎紧，使电缆整体柔软且避免其松散；
（5）编织：按照不同的电缆规格选取铝塑复合带和镀锡铜丝，将铝塑复合带的铝面朝外，镀锡铜丝在高速编织机上进行编织，且编织覆盖密度≥80%；
（6）外护套挤出：利用高精度挤橡机对水密型氯丁护套料进行挤压熔融，再经挤出模具定型后均匀包覆在缆芯外面；同时通过蒸汽管道对护套层进行硫化，护套挤出的同时在线进行喷码印字。
2.根据权利要求1所述的一种接插件用混装水密软电缆的制造方法，其特征在于：在上述步骤（1）中，生产出的单丝直径为0.080~0.400mm, 且一次可同时拉制16根单丝；烘箱的温度为500~600℃，水管的长度为2~3米。
3.根据权利要求1所述的一种接插件用混装水密软电缆的制造方法，其特征在于：在上述步骤（2）中，铜箔丝的线径为0.10±0.001mm，宽度为0.35±0.02mm，厚度0.025±0.001mm；防弹丝由多芳基纤维制成，且其常规尺寸为200D~1000D,拉伸强度为25cN/dtex，模量为600 cN/dtex。
4.根据权利要求1所述的一种接插件用混装水密软电缆的制造方法，其特征在于：在上述步骤（6）中，水密型氯丁护套料的配方配比为氯丁橡胶：50%~55%、炭黑N990：13%~15%、炭黑550：21%~23%、氧化锌：2%-4%、氧化镁：2%-4%、硫磺：0.5%-1.5%；蒸汽管道的蒸汽压力控制在1.2MPa~1.4MPa，温度控制在150℃~200℃，挤出表面无气孔。
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